Każdy odbiornik radiowy z wyjątkiem odbiorników kryształkowych (a i to nie zawsze) wymaga zasilania. Układy zasilające mają różne konstrukcje w zależności od wersji odbiornika - czy jest to radio przenaczone do zasilania z sieci (do wyboru - prądu zmiennego, prądu stałego, lub uniwersalnie, z dowolnego rodzaju sieci), czy z baterii lub akumulatorów.

Odbiorniki bateryjne

  Zdecydowanie najprostszym przypadkiem są radia bateryjne. Do ich zasilania wykorzystywano dwie baterie - żarzeniową i anodową. Bateria żarzeniowa dostarczała napięcie stałe 2V lub 4V, w zalezności od użytych lamp. Do żarzenia lamp stosowano z regułu akumulatory ołowiowe, z jedną celą dla lamp 2-woltowych i dwoma dla 4-woltowych (jedna cela akumulatora ołowiowego dostarcza 2V napięcia, z tego zresztą powodu typowe napięcie żarzenia lamp to własnie 2V i 4V). W starszych odbiorników (do końca lat 20-tych), wyposażonych w reostaty napięcie baterii żarzenia było większe od napięcia żarzenia lamp, nadmiar napięcie wytracało się na reostacie, doreggulowując jego ustawienie przy pracy z mocno rozładowanym akumulatorem (który dawał mniejsze napięcie).

  Do zasilania anod lamp służyła bateria anodowa, z reguły była to jednorazowa bateria suchych ogniw, nie akumulator, dostarczająca niebędnych napięć. W późniejszych odbiornikach, produkowanych od około połowy lat 30-tych stosowano baterią anodową dającą tylko jedno napięcie, typowo 135V lub 150V, którym to napięcie zasilany był cały układ radia, wszystkie lampy. W starszych odbiornikach stosowano bateria z kilkoma napięciami wyjściowymi, i każda lampa była zasilana z oddzielnego odczepu na baterii anodowej, dostarczającego napięcia o wartości wymaganej dla danego typu lampy. Oddzielnym problemem było dostarczenie ujemnego napięcia dla siatki lampy głośnikowej. Stosowana tu była albo oddzielna bateria (często była to bateria 'płaska' 4.5V), albo układ ogólnego minusa. W starszych odbiornikach wykorzystywany do tego celu był odpowedni odczep baterii anodowej. Innym rozwiązaniem było wykorzystanie lampy która nie potrzebuje ujemnego napięcia siatki - np. KDD1, minusem tego rozwiązania była praca stopnia końcowego z prądem siatki.

Odbiorniki sieciowe na prąd zmienny

  Ten typ zasilania był zdecydowania najpopularniejszy, od momentu kiedy się pojawił pod koniec lat 20-tych, ponieważ był znacznie wygodniejszy od zasilania z baterii, a sieci prądu stałego w tamtym czasie stanowiły już większość. Zaslacz odbiorników na prąd zmienny zawsze jako pierwszy element miał transformator, który wytwarzał niezbędne napięcia zasilające odbiornik, standardowo trzy: napięcie anodowe, napięcie żarzenia lamp odbiorczych i napięcie żarzenia diody prostowniczej. Ze względu na fakt, że kiedyś napięcie sieci nie było unormowane tak jak to jest obecnie to transformator posiadał na uzwojeniu pierotnym odczepy pozwalające na zasilanie odbiornika z różnych napięć. Ich ilość mogła dochodzić do dziesięciu, najczęściej spotykane to 120V, 150V, 200V, 220V i 240V.

  Zmienne napięcie z transformatora nie nadaje się bezpośrednio do zasilania lamp w układzie odbiorczym, wymagane jest tu napięcie stałe, z jak najmniejszą ilością pozostałości napięcia zmiennego. W celu uzyskania takiego efektu stosuje się w zasilaczach prostownik i filtr. Do prostowania napięcia zmiennego wykorzystywane są diody prostownicze, w układzie prostownika jedno lub dwupołówkowego. Ten drugi układ jest najkorzystniejszy, gdyż daje napięcie tętnień o częstotliwości będącej podwójną częstotliwością sieci (prostownik jednopołówkowy daje tętnienia o częstotliwości równej częstotliwości sieci), które łatwiej jest odfiltrować, choć wymaga bardziej skomplikowanego transformatora.

  Prostowanie dwupołówkowe odbywało się zawsze w układzie dwudiodowym, co oznaczało konieczność stosowania transformatora z odczepem środkowym w uzwojeniu anodowym, układ mostka Graetza nie był stosowany ze względu na potrzebną ilość lamp i komplikację żarzenia. Uproszczony schemat takiego prostownika widoczny jest obok. Jako dioda prostownicza stosowana była prawie zawsze dioda z żarzeniem bezpośrednim, najczęściej RGN1064 (lub odpowiednik) w starszych odbiornikach i AZ1 w późniejszych. Diody prostownicze z żarzeniem pośrednim, pomimo że istniały (np. AZ3) jakoś nigdy nie stały się popularne, dopiero pod sam koniec ery odbiorników lampowych zaczęto powszechnie stosować lampę EZ80, szybko jednak wypartą przez wygodniejsze prostowniki selenowe.

Prostowniki jednopołówkowe

  Prostowniki jednopołówkowe były znacznie rzadziej stosowane w odbiornikach na prąd zmienny, w zasadzie wyłącznie w prostych, najtańszych modelach. Podyktowane to było faktem iż tętnienia wyjściowe przy prostowaniu jednopołówkowym mają częstotliwość 50Hz i są trudniejsze do odfiltrowania niż przy prostowniku dwupołówkowym, ponadto lampa prostownicza i tranzformator pracują w gorszych warunkach - pomimo niewielkiej średniej wartości prądu płynącego przez prostownik i uzwojenie anodowe transformatora prąd ten jest pobierany w impulsach o wartości szczytowej znacznie większej od wartości średniej - powoduje to, że transformator bardziej się grzeje, na lampie prostowniczej jest większy spadek napięcia a sprawność całego zaislacza maleje. Z tego też powodu układ ten był stosowany tylko w odbiornikach o niewielkim poborze prądu, z lampą głośnikową typu RES164 lub inną o podobnie niewielkiej mocy.

  Prostownik jednopołówkowy wymaga oczywiście tylko jednego uzwojenia anodowego na transformatorze (w stosunku do podwójnego dla dwudiodowego prostownika dwupołówkowego), ponadto w celu uproszczenia konstrukcji i podłączania do układu dioda prostownicza była łączona tak jak na schemacie obok - od strony masy a nie wysokiego napięcia. Taki prostownik był stosowany między innymi w odbiornikach PZT - np. w Echo 1210Z.

Odbiorniki na prąd stały i uniwersalne

  Konstrukcja zasilaczy odbiorników uniwersalnych (czyli przystosowanych do zasilania zarówno z sieci prądu zmiennego jak i stałego) jak i tylko na prąd stały jest w zasadzie identyczna, różni się tylko obeznością prostownika w odbiornikach uniwersalnych. Przedstawiony obok schemat dotyczy odbiornika uniwersalnego, w przypadku odbiornika na prąd stały zamiast widocznej tam diody jest po prostu połączenie drutem.

  Obowiązkowym elementem tego typu odbiorników jest wejściowy filtr zakłóceń, realizowany z reguły w postaci dławików umieszczonych w szereg z oboma przewodami sieci. Filtr ten jest niezbędny aby eliminować zakłócenia przenikające z sieci do innych odbwodów odbiornika - bezpośrednie podłączenie odbiornika do sieci bardzo ułatwia zakłóceniom wnikanie do użytecznego sygnału. Innym typowym elementem w konstrukcji zasilaczy takich odbiorników jest żarzenie lamp. W przypadku odbiorników na prąd zmienny transformator dostarczał odpowiedniego napięcia (4V lub 6,3V) do którego dołączane były żarniki lamp. W przypadku odbiorników na prąd stały i uniwersalnych nie można zastosować transformatora, więc trzeba było wymyślić inny system żarzenia lamp. Rozwiązaniem stało się szeregowe połączenie włókien żarzenia - przez wszystkie żarniki płynie taki sam prąd, a napięcia żarzenia które mogą być różne dla różnych lamp się sumują.

  Różnicę pomiędzy sumą napięcia żarzenia a napięciem sieci wytraca się na włączonym w szereg z żarzeniem lamp oporniku lub specjalnej lampie oporowej - urdoksie lub bareterze. Lampa oporowa jest specjalnym opornikiem, który w pewnym zakresie napięć, okreslonym dla każdego typu takiej lampy przepuszcza przez siebie praktycznie taki sam prąd - w efekcie lampy żarzone przez bareter są żarzone zawsze tak samo, niezależnie od ewentualnych wachań napięcia sieci. Dodatkową funkcją opornika lub lampy oporowej w żarzeniu lamp jest ograniczenie początkowego prądu żarzenia. Jest to istotne, bo zimne żarniki lamp mają mniejszą oporność niż gorące i gdy nie ma ograniczenia bezpośrednio po włączeniu pobierają z sieci duży prąd, znacznie większy od prądu w stanie ustalonym. A ponieważ napięcia żarzenia tych lamp są dość spore (np. dla UBL21 jest to aż 50V) to żarniki są robione z cienkiego drutu oporowego który w takiej sytuacji może się po prostu przepalić.

  Taki system żarzenia oczywiście wymaga specjalnych typów lamp. O ile w lampach na prąd zmienny napięcie żarzenia jest takie samo, a prady zarzenie różne, w zależności od mocy żarzenia jaka jest wymagana dla danej lampy, to w przypadku lamp przeznaczonych do żarzenia szeregowego jest odwrotnie - wszystekie lampy mają taki sam prąd żarzenia, ale różne napięcia. Niekiedy pierwszą grupę lamp są określa mianem 'napięciowych' a drugą 'prądowych'. Do żarzenia szeregowego skonstruowane były specjalne serie lamp - seria B (np. BCH1) z prądem żarzenia 180mA, seria C (np. CF7) z prądem żarzenia 200mA, seria U (np. UBL21) z prądem żarzenia 100mA, seria V (np. VCL11) z prądem 50mA i seria P (np. PCF200) z prądem 300mA. (Były też inne serie - np. X, ale są one w praktyce niespotykane). Pierwsze lampy do żarzenia szeregowego, były produkowane od roku 1930, początkowo pod różnymi nazwami w zależności od producenta (np. RENS1854 Telefunken, B2044 Philips itp), produkowane też w serii B. Te lampy przeznaczony były tylko do żarzenia prądem stałym - ze względu na niedoskonałą konstrukcję katod i żarników napięcie pomiędzy żarnikiem a katodą owinno być dodatnie w celu eliminacji przydźwięku. Późniejsze serie, produkowane od 1935 roku (C, U, V i P) były już przenaczona do żarzenia prądem zmiennym lub stałym, co oznaczało, że budowane na nich odbiorniki mogły być zasilane dowolnego rodzaju napięciem, i zamiast odbiorników na prąd stały zaczęto produkowac odbiorniki uniwersalne

Filtry tętnień

  Napięcie bezpośrednio za lampą prostowniczą nie nadje się jesczze do zasilania układów odbiornika - zawiera jeszcze bardzo dużą składową zmienną. Do jej eliminacji służyły filtry tętnień, które powinny zapewnić na wyjściu zasilania prąd stały z minimalnym poziomoem tętnień sieciowych. W najprotszym przypadku jest to kondensator o odpowiednio dużej pojemności (kilkadziesiąt mikrofaradow), ładowany przez diodę prostowniczą, który dostarcza prąd do obciązenia w chwilach kiedy dioda nie przewodzi. Typowy układ filtra jednak był bardziej skompikowany i składał się z ogniwa LC typu Π. Jako element indukcyjny w tych filtrach wykorzystywano dławik z rdzeniem żelaznym, lub, bardzo często, uzwojenie wzbudzenia głośnika elektromagnetycznego. Często w prostszych odbiornikach dławik zastępowany był opornikiem, taki układ jednak był gorszy od układu z dławikiem - na oporniku odkładała się część napięcia zasilającego, ponadto bezużytecznie tracona była spora moc.

  Dławik lub opornik na ogół był umieszczony w dodatniej gałęzi zasilacza, czasami jednak umieszczny był gałęzi ujemnej. Ten drugi przypadek był stosowany między innymi w radiach w których wykorzystano tzw. ogólny minus. Ujemne napięcie potrzebne jest do polaryzacji siatek lamp, zwłaszcza głośnikowej i do realizacji opóźnienia ARW. Typowo uzyskuje się je poprzez oporniki w katodach lamp, można jednak poradzić sobie w inny sposób. Oprócz dedykowanego zasilacza ujemnego napięcia (niespotykany w odbiornikach radiowych, stosowany we wzmacniaczach większych mocy) można zastosować układ ogolnego minusa. Polega to na tym, że w ujemnej gałęzi zasilania umieszcza się opornik, przez który przepływa cały prąd anodowy 'wracający' do zasilacza. W tym momemncie na tym oporniku wytworzy się ujemne względem masy napięcie, które można wykorzystać do polaryzacji siatek. Opornik ogólnego minusa może często jest jednocześnie elementem filtru zasilania, często wraz z dławikiem w dodatniej gałęzi zasilacza. Właśnie taki układ przedstawiony jest (wraz z prostownikiem i transformaotrem) na schemacie obok. Układ ogólnego minusa był bardzo chętnie stosowany przez niketórych producentów, np. Elektrita

Powrót do strony głównej teorii